В прошлом исследованиями Венеры вплотную занимались аппараты серий «Венера» и «Вега» (СССР), Mariner и Pioneer Venus (США), а также американский Magellan. Вместе с ними полагается разумным упомянуть и те аппараты, что пролетали мимо упомянутой планеты на пути следования к своим целям, но успевали собрать хоть какие-то данные за короткий промежуток времени. К таковым относятся Galileo (NASA), Cassini–Huygens (NASA, ESA и ASI) и MESSENGER (NASA).
А если ближе к нашему времени, то до января 2015 г. вокруг Венеры «крутился» европейский аппарат Venus Express, а запущенный в августе 2018 г. Солнечный зонд имени Паркера (США) в октябре 2018 г., декабре 2019 г. и июле 2020 г. навещал «Сестру» Земли. И еще четыре пролета этой планеты состоится в рамках «солнечной» миссии в будущем (2021-2024 гг.). А запущенный в феврале 2020 г. зонд Solar Orbiter, начиная с 26 декабря 2020 г. совершит множественные пролеты у Венеры – последний стоит в графике аж на сентябрь 2030 г.!
Траектория полета Solar Orbiter
В настоящее же время на орбите вокруг Венеры работает только станция «Акацуки» (あかつき, PLANET-C) в единственном числе.
Гравитационный маневр
Теперь к пролетавшим у Венеры аппаратам присоединился европейско-японский меркурианский комплекс BepiColombo, состоящий из перелетного модуля MTM (Mercury Transfer Module), европейского орбитального аппарата MPO (Mercury Planetary Orbiter, «Бепи»), японского орбитального магнитосферного аппарата MMO (Mercury Magnetospheric Orbiter, «Мио») и солнечного экрана и интерфейсной конструкции MOSIF (MMO Sunshield and Interface Structure).
Ранее этим годом, 10 апреля 2020 г., BepiColombo провел единственный и неповторимый в прямом смысле (остальные будут производиться только у других планет) гравитационный маневр у Земли, пролетев над Атлантикой.
Научные исследования во время первого маневра у Венеры
Итак, 15 октября «БепиКоломбо» осуществил первый гравитационный маневр не у Земли, но первый у другой планеты – ею стала Венера. В результате оного комплекс изменит траекторию движения, и его орбита на 0.5 а.е. «придвинется» к Солнцу. При последующих пролетах планет маневров коррекции орбиты больше не предвидится.
15 октября в 03:58 UTC меркурианский комплекс максимально близко «подошел» к планете – на расстояние 10720 км. Бортовую аппаратуру для проверки исправности и для изучения планеты с близкого расстояния включили примерно за два дня до момента максимально близкого пролета и выключили через два дня после этого события.
Первое попадание Венеры в кадр, 14 октября 2020 года
За несколько минут до этого – в 03:37 UTC – камера M-CAM 2 запечатлела планету с расстояния примерно 14000 км. А днем ранее – 14 октября в 07:25 UTC – на расстоянии около 600 тысяч км Венера впервые мелькнула в кадре (благодаря камере M-CAM 3).
Задействованная аппаратура «БепиКоломбо»
|
MMO («Мио»), JAXA |
MPO («Бепи»), ЕКА |
Перелетный модуль MTM |
|
|
Включенные на время маневра приборы (* — частично активированные) |
Прибор наблюдения за плазмой и частицами MPPE* |
Пружинный акселерометр ISA |
Камеры M-CAM 2 и 3 |
|
Магнитометр MGF* |
Радиометр и тепловой спектрометр MERTIS |
||
|
Прибор наблюдения за плазменными волнами и электрическим полем PWI* |
Гамма-лучевой и нейтронный спектрометр MGNS |
||
|
Магнитометр MPO-MAG |
|||
|
УФ-спектрометр PHEBUS |
|||
|
Плазменный анализатор SERENA* |
|||
|
Солнечный рентгеновский спектрометр SIXS* |
|||
|
Регистратор частиц BERM |
Камеры M-CAM 2 и M-CAM 3 (две из трех имеющихся) перелетного модуля были активированы за 20 часов до максимального сближения (10720 км от планеты), и продолжили работу еще 15 минут после события. Так, 14 октября камера M-CAM 3 сделала 64 изображения с интервалом в 3 минуты, начав с расстояния около 600 тысяч км и закончив на 400 тысячах км в период времени 06:58—13:57 UTC.
M-CAM 2, 15 октября активно работавшая за 40 минут до макс. сближения и еще 15 минут после оного тоже сделала 64 изображения пролетаемого небесного тела с интервалом в 52 секунды. Правда, все фотографии только черно-белые, но с вполне нормальным разрешением – 1024×1024.
%20пролетов%20у%20Венеры.jpg "Научные задачи первого и второго (август 2021) пролетов у Венеры.jpg")
Научные задачи первого и второго (август 2021) пролетов у Венеры
Помимо «фото-забав» во время текущего и будущего пролета около второй планеты от нашей звезды специалисты комплекса озаботились изучением следующих аспектов Венеры:
— ионосферы и индуцированной магнитосферы;
— атмосферы: температуры, плотности, химического состава, циркуляции воздушных потоков и рентгеновского излучения;
— внутреннего строения;
— солнечно-венерианских связей: взаимодействие с солнечным ветром, энергетические частицы, взаимодействие с плазмой…;
— Венеры как экзопланеты: скорость вращения…
Объединение усилий Земли, «Акацуки» и «БепиКоломбо»
Интересно, что дабы выудить максимум научных знаний из события, начиная с приближения к Венере примерно на одну неделю задействованы приборы станции «Акацуки», находящейся на орбите вокруг Венеры, пролетающего мимо «БепиКоломбо» и космической обсерватории УФ-диапазона «Хисаки» (ひさき, SPRINT-A), водворенной на околоземной орбите. JAXA также уведомила, что «Хисаки» постарается не проморгать момент, когда «Акацуки» и «БепиКоломбо» могут на краткое мгновение появиться в одном кадре около Венеры.
Японская венерианская триада: «Мио», «Акацуки» и «Хисаки»
В ходе семилетнего межпланетного круиза «БепиКоломбо» совершит девять гравитационных маневров: два уже есть, остается один опять у «сестренки» Земли и целых шесть у Меркурия. И 5 декабря 2025 года меркурианский комплекс должен выйти на рабочую орбиту. Как поговаривают японские специалисты, столько гравитационных маневров позволит установить рекорд по количеству проведенных межпланетной станцией.
Венеру надо изучать!
Наблюдаемое возрождение интереса к Венере приводит к появлению новых проектов. Космические агентства прорабатывают различные схемы полета и состав будущих венерианских комплексов.
Судя по последним новостям, во второй половине 2020-х Россией в одиночку (хотя все может поменяться) будет реализован проект «Венера-Д» (орбитальный и посадочный аппараты), а Индия после 2025 г. запустит орбитальный аппарат Shukrayaan-I (в международной кооперации). У США же есть проект атмосферного зонда DAVINCI+ и орбитального аппарата VERITAS, которым только предстоит быть отобранными по исследовательской программе NASA – Discovery, а ЕКА разрабатывает проект орбитальной миссии EnVision – он «номинируется» на европейскую программу Cosmic Vision. Ближайшие победители обеих программ (Discovery и Cosmic Vision) будут названы в 2021 г.
Евгений Рыжков
Источники
https://www.cosmos.esa.int/web/bepicolombo-flyby/venus1flyby
https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B0#%D0%98%D1%81%D1%81%D0%BB%D0%B5%D0%B4%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%8F_%D1%81_%D0%BF%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%89%D1%8C%D1%8E_%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D1%85_%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%B2
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/Venus_setting
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/BepiColombo_images_Venus_during_close_approach
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/BepiColombo_points_to_Venus
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/BepiColombo_s_first_Venus_flyby_in_images
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/Venus_flyby_science_operations
https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2020/10/BepiColombo_s_first_Venus_flyby
